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放線菌二次代謝産物における特異な分子構築機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18780088
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Bioproduction chemistry/Bioorganic chemistry
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

荒川 賢治  Hiroshima University, 大学院・先端物質科学研究科, 助教 (80346527)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords抗生物質 / 生合成 / 放線菌 / ポリケチド / ガンマブチロラクトン / 制御遺伝子
Research Abstract

放線菌Streptomyces rochei7434AN4 株はランカサイジン(LC)・ランカマイシン(LM)の2つのポリケチド抗生物質を生産し、その遺伝子は線状プラスミドpSLA2-L上にコードされている。また塩基配列解析からγ-ブチロラクトン化合物(GB)を鍵物質としたLC ・ LM生産制御カスケードの存在も示唆された。最終年度にあたる本年度は(1)LCのポリケテド生合成,(2)二次代謝制御遺伝子群の解析,に焦点を絞り研究を実施した。
(1)Streptomyces lividansでの異種発現によりLC生合成にはIkeクラスター(lkcA-IkcO)が必要であることが分かった。3つのマルチドメインPKS(LkcC,LkcF,LkcG)の翻訳融合実験により、LkcF, LkcGはモジュラー型で機能し、LkcCが反復機能型PKSであると強く示唆された(J. Antibiot.,2007)。本成果はモジュラー寸反復混合型ポリケチド生合成に関する新知見であり、創薬への応用が期待できる。
(2)制御遺伝子の遺伝子破壊実験などから、SrrXはGB生合成酵素であること、抗生物質生産のGBリセプターがSrrAであることなどが立証出来た(Microbiology,2007)。また、ゲルシフトアッセイやフットプリント実験により、SrrAの標的遺伝子が転写活性化遺伝子srrYを明らかにし、さらにSrrA-srrYのプロモーター結合領域も決定した(J.Bacteriol.,2008)。
本研究課題により放線菌の生命現象、とりわけ二次代謝生合成機構および生産調節システムに関する有益な成果を得ることが出来た。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] γ-Butyrolactone-dependent expression of the SARP gene srrY plays a central role in the regulatory cascade leading to lankacidin and lankamycin production in Streptomyces rochei2008

    • Author(s)
      山本 章治
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 190・4

      Pages: 1308-1316

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] γ-Butyrolactone autoregulator-receptor system involved in lankacjdin and lankamycin production and morphological differentiation in Streptomyces rochei2007

    • Author(s)
      荒川 賢治
    • Journal Title

      Microbiology 153・6

      Pages: 1817-1827

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] γ-Butyrolactone-dependent expression of the SARP gene srrY plays a central role in the regulatory cascade leading to lankacidin and lankamycin production in Streptomyces rochei2007

    • Author(s)
      立野 智資
    • Journal Title

      Journal of Antibiotics 60・11

      Pages: 700-708

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] γ-Butyrolactone autoregulator-receptor system involved in lankacidin and lankamycin production and morphological differentiation in Streptomyces rochei2007

    • Author(s)
      荒川賢治
    • Journal Title

      Microbiology (印刷中)

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of the loading and hydroxylation steps in lankamycin biosynthesis in Streptomyces rochei2006

    • Author(s)
      荒川賢治
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy 50・6

      Pages: 1946-1952

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 14員環マクロライド抗生物質ランカマイシンのスターターユニットおよび水酸化反応の解析2006

    • Author(s)
      荒川賢治
    • Journal Title

      第48回天然有機化合物討論会講演要旨集

      Pages: 451-456

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    • Author(s)
      荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2008-03-28
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      望月 進
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2008-03-28
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      鈴木 敏弘
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
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      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2008-03-28
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    • Author(s)
      楊 英杰
    • Organizer
      日本農芸化学会2008年度大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2008-03-28
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Butyrolactone-dependent regulatory system for lankacidin and lankamycin production and morphological differentiation in Streptomyces rochei2007

    • Author(s)
      木梨 陽康
    • Organizer
      14th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • Place of Presentation
      New Castle, UK
    • Year and Date
      2007-08-28
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of modular-iterative mixed biosynthesis of lankacidin by heterologous expression and gene fusion2007

    • Author(s)
      荒川 賢治
    • Organizer
      14th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • Place of Presentation
      New Castle, UK
    • Year and Date
      2007-08-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 14員環マクロライド抗生物質ランカマイシンの生合成機構の解析2007

    • Author(s)
      荒川 賢治
    • Organizer
      2007年度日本放線菌学会大会
    • Place of Presentation
      広島県尾道市
    • Year and Date
      2007-06-01
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Streptomyces rocheiの抗生物質生合成におけるSARP蛋白質の機能解析2007

    • Author(s)
      望月 進
    • Organizer
      2007年度日本放線菌学会大会
    • Place of Presentation
      広島県尾道市
    • Year and Date
      2007-05-31
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ランカサイジン生合成におけるモジュラー・反復混合ポリケチド生合成機構の解析2007

    • Author(s)
      立野 智資
    • Organizer
      2007年度日本放線菌学会大会
    • Place of Presentation
      広島県尾道市
    • Year and Date
      2007-05-31
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Streptomyces rocheiの線状プラスミドpSLA2-Mの構造と機能の解析2007

    • Author(s)
      楊 英杰
    • Organizer
      2007年度日本放線菌学会大会
    • Place of Presentation
      広島県尾道市
    • Year and Date
      2007-05-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/mbiotech/hosenkin_lab/hosen_lab.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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